一、油动
电池的技术短(duǎn)时间突破不了,那就用汽油,做油动多(duō)旋翼。目前市面上(shàng)已(yǐ)经有油动(dòng)多旋(xuán)翼的产品,主要有纯(chún)油动多旋翼、油电混合(hé)多旋翼(yì)。
油动(dòng)多旋(xuán)翼也分两种
1、油动直(zhí)驱多(duō)旋翼
直驱油动多(duō)旋翼(yì)最(zuì)大的(de)优点便是结构简单,成本低廉。其工作原(yuán)理是:通过控(kòng)制其发(fā)动机油门的大小来改(gǎi)变(biàn)其转速的大小,进而达(dá)到俯仰、横滚、偏转。但其缺点也(yě)是显而易见的,就是(shì)抗(kàng)风(fēng)性很差。
2、油动(dòng)变距多旋翼
变(biàn)距油动多旋翼(yì)相对于直驱油动(dòng)多旋翼(yì)而言(yán),结(jié)构比较复杂,成本较高。其工作(zuò)原理是:改变(biàn)桨距角的大小来改变升力,进而达到俯(fǔ)仰、横滚(gǔn)、偏转。其(qí)显著优点是:抗风性强(qiáng)。油(yóu)动多旋(xuán)翼(yì)是改变供能的方式来达到长航时。但(dàn)是(shì)油(yóu)动(dòng)相比(bǐ)于(yú)电(diàn)动也(yě)会(huì)带来新的问题(tí),比如发动机寿命、二(èr)次污染、震(zhèn)动、下旋风(fēng)过(guò)大等。
二、无线充电
目前国外研究无线充电的公司有许(xǔ)多。Solace Power和波音公司合作开发(fā)并验证(zhèng)了(le)一项新的无线充电(diàn)技术,可以实(shí)现小(xiǎo)型无人机的(de)“空中(zhōng)加油(yóu)”。该(gāi)技术称为谐振(zhèn)电容耦合(RC2),利用充电板上方(fāng)产(chǎn)生的(de)电场,进(jìn)行电能的无线传输。
美国高通公(gōng)司投(tóu)资的(de)德国无人机充电设(shè)备制造(zào)厂商(shāng)Skysense公(gōng)司,其(qí)主营(yíng)产品正是无人(rén)机无线充电平板装置。
不(bú)仅国外(wài)是一派风生水起的新(xīn)局(jú)面(miàn),国内也不例外。2015年9月,国内无线(xiàn)供电(diàn)技术(shù)公司中惠创智宣布(bù)要正(zhèng)式开展无人机无线供电项目。
几种无(wú)线充(chōng)电的方式
从(cóng)具(jù)体的技术(shù)原(yuán)理及解决(jué)方(fāng)案来说(shuō),目前(qián)无线充电技术(shù)主(zhǔ)要有电磁感应式、磁(cí)共振式、无线电波(bō)式、电场耦(ǒu)合式(shì)四种基本方式。这几种技(jì)术分别适(shì)用于近(jìn)程(chéng)、中(zhōng)短程与远(yuǎn)程电(diàn)力(lì)传送。
1、电(diàn)磁感应(yīng)式无线充电
当(dāng)前最(zuì)成熟、最普遍的是电磁(cí)感应式。其根本原(yuán)理是利用(yòng)电磁(cí)感(gǎn)应原理,类似于变压器,在发送(sòng)端(duān)和接收端(duān)各(gè)有一个线圈,初级线圈上(shàng)通一定频率(lǜ)的(de)交流电(diàn),由于电磁(cí)感(gǎn)应在次级(jí)线(xiàn)圈中产(chǎn)生一定(dìng)的电流(liú),从而将能量从传输(shū)端转(zhuǎn)移到接收端。
2、磁共振式无线(xiàn)充电(diàn)
磁共(gòng)振(zhèn)式也称为近场谐振(zhèn)式(shì),由能量发送(sòng)装置,和能量接收装置组(zǔ)成,当两个装置调整到相同频率,或者(zhě)说在一(yī)个特定的(de)频率上共(gòng)振,它们就(jiù)可以交(jiāo)换彼(bǐ)此的能量,其(qí)原理与声音的共振原理相同,排列在磁场中(zhōng)的相同振(zhèn)动频率的线圈(quān),可从一个向另一(yī)个供电。技术难点(diǎn)是小型(xíng)化和高效率化,被认为是将来最有希望(wàng)广泛应用(yòng)于电动汽车无线充(chōng)电的一(yī)种(zhǒng)方(fāng)式(shì)。
3、无线电波充电(diàn)
基本原理类似于早(zǎo)期使(shǐ)用的矿石收音(yīn)机(jī),主要(yào)有微波发射装置和微波(bō)接收(shōu)装置组成。典型的是(shì)20世纪(jì)60年代布朗(William C. Brown)的微波(bō)输电(diàn)系(xì)统。整个传输(shū)系统包括微(wēi)波(bō)源、发(fā)射天线(xiàn)、接收天线3部分(fèn);微波源内有磁控管,能控制(zhì)源在2. 45 GHz频段输出一定的功率;发射天(tiān)线是64个缝隙的天线(xiàn)阵,接收天线拥有(yǒu)25%的收集和转换(huàn)效率。日本龙谷大学(xué)的移动式无线(xiàn)充电系统,也是通过(guò)频率为2.45GHz 的微波送(sòng)电,点亮了行驶中的模型警车的警(jǐng)灯。
4、电(diàn)场耦合式充电
电场耦合式(shì)利用通过沿垂(chuí)直(zhí)方(fāng)向耦合的两组非(fēi)对称偶极(jí)子而(ér)产生的(de)感应电(diàn)场来传输电能,其基本原理(lǐ)是通过电场将电能从发送端转移到接收端(duān)。这种方(fāng)式主要是村田制作所采用(yòng),具有抗水平错位能力较强的特点。
一(yī)般(bān)来说,磁场共振方式和(hé)电磁波送电方式这两种方式都是(shì)远距离可以充电,这两种技术将来(lái)是最(zuì)有(yǒu)可能应用在无人机(jī)充(chōng)电。
磁场共振方式,则是现在(zài)最被(bèi)看好、被认为是将来最有(yǒu)希望用于无(wú)人机充电的一种方式;磁场共振式供电(diàn),目前技术上的难点是,小型、高效率化比较难。现在的技术能(néng)力大约是(shì)直径半米的线(xiàn)圈(quān),能在1m左右的(de)距(jù)离提供60w的电力(lì)。
电磁波送(sòng)电方式,现在(zài)则提出了利用这种技术的“太(tài)空太阳能发电(diàn)技术”,可以从根本上解决电(diàn)力问(wèn)题。设计(jì)最难的部分(fèn)在(zài)于安全(quán)。因为无线(xiàn)充电系统与电磁炉一样会发射电磁(cí)波能量,有两大问题:
一是长(zhǎng)期发(fā)射(shè),长(zhǎng)时间下会造成能源浪费。
二是当充电系统上(shàng)放的(de)金属异物,电磁波对(duì)其加热(rè),轻则烧毁装置,重则发生火灾。所以需(xū)要有“受电端目标物辨识”,当(dāng)正确(què)的目标放置时才送电。
侦测装置的方法比如:
(1)磁力激活:受电端装(zhuāng)磁铁,发射端感受到磁力才发送能量。这种方法简单有效。
(2)感应线圈上(shàng)的(de)资料传送,也是认为最安全的方法(fǎ),与RFID原理一样,电力传(chuán)送(sòng)中识别码一(yī)起传送和验证。但解决系统噪声和负载电流变化的干扰是(shì)难(nán)题(tí)。
三、激光充(chōng)电
续(xù)航(háng)时(shí)间短(duǎn)是无人机的(de)主(zhǔ)要缺点之一。 为了提高(gāo)其续航时间,各国的(de)学(xué)者们已经开展(zhǎn)了(le)大(dà)量研究工(gōng)作。 洛克希(xī)德·马丁公司和激光(guāng)动力公司(sī)的(de)研究(jiū)结果表明, 技(jì)术可以极(jí)大地(dì)提(tí)高其续航能力(lì)。他们(men)利用(yòng)全新的(de)激光充电系(xì)统,令 Stalker无人机在空中连续飞行了48小时,增加无人机续(xù)航时间2400%。
他(tā)们认(rèn)为,这种激光充电系统甚至(zhì)可以让(ràng)无人侦察机进行不间断飞(fēi)行,一(yī)直留在天空中。这种小(xiǎo)型无人机2006年(nián)即已被特种部队用于收(shōu)集情(qíng)报、监(jiān)视以及(jí)侦查(chá)任务。
电源系统作为能量源,为激光器供电,将电能转化为激光能(néng)量;制冷(lěng)系统的协同作(zuò)用能够保证更高(gāo)的能量转化(huà)效率。 激(jī)光(guāng)能量经过跟瞄系(xì)统之后, 准(zhǔn)确(què)传输(shū)到(dào)光伏阵列(liè)上;光(guāng)伏(fú)阵列将激光能量转化为电能,为电池充电(diàn),从而为发(fā)动机提(tí)供(gòng)能量(liàng)或者完成其它任(rèn)务。
不管是现(xiàn)在把电动(dòng)换为油动,还(hái)是无线或(huò)激光(guāng)充电,都是要解决无人机(jī)续航时间的问题(tí),相信不久的(de)将来随着电池及电池充电的问(wèn)题被突破,无人机的应用将(jiāng)越来(lái)越广泛(fàn)。

咨询航拍服务可加昆明(míng)俊鹰无人机飞控手(shǒu)老鹰的(de)微(wēi)信laoyingfly |